2025届高中通用技术二轮复习 专题十三 设计分析与评价 考向一 系统、控制(课件 学案)

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2025届高中通用技术二轮复习 专题十三 设计分析与评价 考向一 系统、控制(课件 学案)

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考向一 系统、控制
1.(2021·1月选考真题)如图所示为钢制滚珠自动分选控制系统,其工作过程:PLC控制气缸使推杆运动,推动滚珠至测量位置,传感器测量头下移压住滚珠进行直径测量;PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启,并使限位挡板下移,推杆推动滚珠落入容器中。请根据示意图和描述,完成以下任务。
(1)该系统的控制方式属于________(在A.开环控制;B.闭环控制中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(2)系统设计时,需要对气缸、电磁翻板等的工作参数进行计算和反复调试,体现了系统分析的________(在A.整体性原则;B.科学性原则;C.综合性原则中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(3)下列不属于该控制系统干扰因素的是________(在A.滚珠直径的变化;B.测量头的磨损;C.PLC输出信号异常中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(4)小明设计了四种结构的电磁翻板盖,其中合理的是________(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(5)为防止电磁翻板盖生锈,下列表面处理方法中合理的是________(在A.锉削;B.电镀;C.砂纸打磨中选择合适的选项,将序号填入“________”处)。
2.(2021·6月选考真题)如图所示是一种钢板剪切机的控制示意图,剪切机构安装在切台上。其工作过程:上下送料轮推动钢板向前移动,测量轮采集送料速度和长度信息,控制器根据接收到的信号控制剪切机构切断钢板,得到所需长度的板料。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(1)系统设计时,需要对送料速度、剪切刀的剪切速度等参数进行建模和定量分析,体现了系统分析的________(在A.整体性原则;B.科学性原则;C.综合性原则中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(2)要保证送料轮能顺利送料,合理的措施是________(在A.使送料轮在钢板上施加足够大的压力;B.增大送料轮的转速;C.在送料轮与钢板之间加润滑油;D.使上下送料轮转向相同中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(3)不属于剪切长度控制系统干扰因素的是____________(在A.所需板料长度的改变;B.测量轮工作表面磨损造成的直径减小;C.控制器输出信号异常中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(4)为了实现剪切钢板时连续送料,提高生产效率,合理的措施是________(在A.剪切的瞬间降低送料速度,剪切完成后恢复到原送料速度;B.剪切机构随钢板同步移动的过程中剪切钢板,剪切完成后快速回移;C.剪切机构不随钢板移动,提高剪切刀的剪切速度中选择合适的选项,将序号填入“____________”处);
(5)图中虚线框中需要安装一对剪刀,下列关于剪切刀的形状和布置方案中合理的是________。
3.(2024·1月浙江选考)小明在通用技术实践课上设计制作了植物定时浇水控制装置。使用中发现需要人工向水箱中加水,小明想增加自动补水控制子系统(如图所示),实现全自动浇水。控制器分别控制水泵和电控阀门,浇水时启动水泵抽水,当水位下降到下限时,打开电控阀门,向水箱补充自来水,当水位上升到上限时,关闭电控阀门。请根据题图及其描述完成以下任务:
(1)原系统中浇水的控制方式属于________(A.开环控制;B.闭环控制);
(2)小明在该系统的改进设计中明确的问题是(单选)________;
A.需要人工向水箱加水
B.设计定时浇水控制子系统
C.设计自动补水控制子系统
(3)小明设计补水控制子系统时进行了以下分析,其中不恰当的是(单选)________;
A.补水控制子系统与浇水控制子系统协调工作,实现全自动浇水
B.浇水控制子系统与补水控制子系统可以共用一个控制器
C.选择电控阀门时应考虑水泵的流量
D.优先保证实现自动补水功能,然后再考虑实现定时浇水功能
(4)请根据题图及其描述填写补水控制子系统方框图(填写文字,全对得分)。
4.(2024·6月浙江选考)如图所示为教学楼的走廊,小明发现晚上没人时灯也亮着,于是准备制作声光控开关,并用其控制吸顶灯。天黑时检测到一定响度的声音灯就亮。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)________(A.观察日常生活;B.收集和分析信息;C.技术研究与技术试验);
(2)为了设计制作声光控开关,小明进行了以下分析,其中不恰当的是(单选)________;
A.首先应满足功能要求,再考虑成本及制作难易程度
B.应具有一定的抗干扰能力
C.光线足够暗或检测到超过设定响度的声音后,灯应立即亮
D.声音消失后,灯应延时熄灭
(3)实际使用中发现,天黑有汽车喇叭声时,灯也可能点亮。在该控制系统中汽车喇叭声________干扰因素(A.属于;B.不属于);
(4)小明准备用人体感应模块替代声音传感器,天黑检测到人体热辐射信号时,灯就点亮。以下是小明绘制的控制系统方框图,其中正确的是(单选)________。
1.(2024·4月丽衢湖二模)小明用图a所示的鱼缸养鱼,换水很不方便。上网搜集资料后,设计了如图b所示的智能鱼缸系统,该系统由排水控制子系统、补水控制子系统组成。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)________;
A.观察日常生活 B.上网搜集资料 C.技术试验
(2)从设计的一般过程角度分析,以下属于制订设计方案环节的是(单选)________;
A.明确设计要求
B.对收集的信息进行设计分析
C.利用合适的装置制作模型
(3)小明设计智能鱼缸系统时进行了以下分析,其中不恰当的是(多选)________(全选对得分);
A.补水控制子系统为开环控制系统
B.首先满足功能要求,再考虑易于制作、成本低、美观等需求
C.先分别设计两个子系统,再确定系统总体结构
D.水质检测装置的精度属于系统优化的影响因素
(4)排水控制子系统的工作过程:水质不合格时,排水泵开始排水。请根据题图b及其描述填写排水控制子系统方框图(填写文字,全对给分)。
→→→→
2.(2024·3月9+1联盟)如图a所示是一款绳子长度可调的水幕秋千,仅在荡秋千的人经过横梁下方一定范围的时段内水幕停止喷水。为防止荡秋千的人淋到水,原设计者按秋千摆动的最长周期将喷水与停喷的对应角度设为定值,减弱了水幕效果。小明想改进设计为如图b所示的方案,工作原理:开始荡秋千时,单片机根据动感传感器检测到的前3个周期数据,计算出水幕启喷与停喷的对应角度(图b中α角),不发送指令,水幕不喷水;之后若秋千仍保持摆动,单片机发送指令至控制电路,实现对电磁阀开或闭的控制。
请根据题图及其描述完成以下任务:
(1)小明在该系统的改进设计中明确的主要问题是(单选)________;
A.摆动周期与绳子长度有关
B.设计摆动到特定角度启喷与停喷水幕控制子系统
C.设计自动适应不同绳子长度的启喷与停喷水幕控制子系统
(2)改进完成后,在秋千板固定30 kg重物,绳子调到3种不同长度,分别试荡秋千,观察水幕效果。该试验属于(单选)________;
A.优选试验法 B.强化试验法
C.虚拟试验法 D.模拟试验法
(3)改进后的系统中喷水的控制方式属于(单选)________;
A.开环控制 B.闭环控制
(4)小明想在环境光暗时,为水幕增设随摆动幅度变幻的彩灯。设计彩灯控制子系统时进行了以下分析,其中不恰当的是(单选)________。
A.彩灯控制子系统与喷水控制子系统协调工作,实现美妙效果
B.彩灯控制子系统与喷水控制子系统可以共用一个控制器
C.选择彩灯安装位置时,必须考虑水幕启喷与停喷的对应角度α
D.安装彩灯时优先保证用电安全,然后再考虑投射到水幕上的效果
3.(2024·4月嘉兴二模)为参加小区“最美庭院”评选活动,小马准备对家中的庭院进行亮化改造(如图a所示),设计要求为:晴天时,白天太阳能板给电池充电,照明灯不亮,到了晚上电池给照明灯供电。请完成以下任务:
(1)小马对庭院亮化系统的设计分析,其中正确的是(多选)________;
A.应根据照明灯功率的大小确定电池的容量、电压等参数
B.太阳能板的功率、电流、电压等参数要与电池相匹配
C.考虑安全性应该将线路直接埋伏在庭院的泥土中
D.太阳能板的安装方向和角度是影响其发电功率的重要因素
E.选择防水性能好、透光度高的灯罩。
(2)由于电池的输出功率较小,照明灯光源应选用(单选)________;
(3)图b是充电子系统示意图,虚线框中A与B之间应连接的元件是(单选)________;
A.二极管 B.电阻
C.光敏电阻 D.电容
(4)为了实现灯光的自动控制,下列设计方案中合理的是(多选)________。
A.→→→
B.→→→
C.→→→
D.→→→
4.(2024·4月强基联盟)小明家的住宅楼是高层楼房,常出现用水高峰时水压低导致水流量小,用水低谷时水流量大的情况。用水和供水的不平衡体现在供水的压力上:当用水多而供水少时,则压力低;当用水少而供水多时,则压力高。为提高供水质量,小明想设计一款恒压供水控制系统,供水网出口压力值根据用户需求确定,当用水量发生 变化时,控制器控制电动机和水泵,调节水泵输出水流量,以实现恒压供水。
(1)小明发现问题的途径是(单选)________;
A.观察日常生活
B.技术研究与技术试验
C.收集分析信息
(2)小明在设计该系统时进行了以下分析,其中不恰当的是(单选)________;
A.选择电动机时需要考虑水泵的流量
B.增加水压表实现人工检查水管实际水压
C.既要保证水压能够随时调节,也要考虑成本
D.控制器的变频调速控制效率是系统的约束条件
(3)小明制作了模型后准备测试,接下来需要做的是(单选)________;
A.收集信息 B.方案构思
C.方案筛选 D.方案评价
(4)根据题图及其描述填写恒压控制系统方框图(填写文字,全对得分)。
5.(2024·4月金华10校)小明在通用技术实践课上设计了一款如图所示的风力发电系统。工作时,风带动旋转叶片转动,经齿轮箱变速后带动发电机转动发电。当风向标检测到的风向与机舱正对角度偏离预设角度时,控制单元控制偏航机构水平转动调整顶部机舱来校正偏差,使机舱始终正对风向,提高发电效率;当风速过大时,转速传感器测得发电机转速与预设值产生偏差,控制单元控制桨距激励器调整旋转叶片桨距,减小与风的接触面降低叶片转速继而降低发电机转速,使发电机转速稳定在设定范围内。请根据题图及其描述完成以下任务:
(1)该系统较复杂,小明想采用立体模型将设计构思简单地表达出来,以便深入探讨时使用,适合采用的模型为(单选)________;
A.概念模型 B.草模
C.功能模型 D.结构模型
(2)在设计时,小明通过网络搜集了大量的有关风力发电机的资料,并进行分析,提出了以下设计要求:
A.电力供应系统应做好绝缘防护
B.风向标能够在不同的气候条件下正常工作
C.旋转叶片采用螺旋结构调整桨距
D.塔的高度应大于旋转叶片尺寸
E.采用闭环控制系统来应对风力、风向的变化
其中主要从环境角度考虑的是(多选)________;
(3)小明在设计该系统时,进行了以下分析,其中不恰当的是(单选)________;
A.该风力发电系统可以恒定功率,主要依赖的子系统是机舱与风向正对角度控制子系统、电机转速控制子系统
B.选择发电机时应考虑齿轮箱的传动比
C.为了提高结构强度,偏航机构与机舱、塔的连接处均采用刚连接
D.风向标的安装方位应与旋转叶片保持一致
(4)请根据题图及其描述,填写发电机转速控制子系统方框图(填写文字,全对得分)。
6.(2024·2月协作体)小明注意到瘫痪老人因长期平卧导致的皮肤问题,于是他决定设计一款可调节角度的折叠床。请完成以下任务:
(1)小明提出了以下设计要求:
A.采用螺杆结构,实现背部可在0~60°任意位置固定,腿部在0~40°任意位置固定
B.能够匹配市面上常见的标准尺寸床垫
C.内部多处安装偏心马达,实现均匀振动按摩功能
D.床在角度调整过程中,不能发出刺耳的声音
E.支撑脚底下安有橡胶垫,防止划伤地板
设计分析时,主要从“环境”角度考虑的有(多选) ________;
(2)根据设计的一般过程,以下属于制订设计方案环节的是(单选)________;
A.明确合理的设计要求
B.明确小明是否有设计该项目的能力
C.采用联想法构思折叠结构
D.制作功能模型用于性能测试
(3)设计该折叠床系统时,既要考虑如何实现多功能,又要考虑制造难度,体现了系统分析的(单选)________;
A.整体性原则 B.科学性原则
C.综合性原则
(4)小明制作完成该折叠床后,对其电子控制系统进行测试:小明发出语音指令,系统通过麦克风接收声音,MCU进行语音识别,计算出相应步进电机所需转动角度,步进电机带动螺杆转动,以改变背部的倾斜度。请选择合适的选项补充完整该控制系统方框图。
语音指令→→
→②________
A.麦克风 B.步进电机
C.转动指令 D.倾斜度
考向一
真题演练
1.(1)A (2)B (3)A (4)C (5)B
解析 (1)传感器测量的是滚珠的直径,而输出量为滚珠落入相应的容器中,传感器没有检测输出量,没有反馈,控制方式为开环控制;
(2)系统分析应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程和结果更具说服力。系统设计时,对气缸、电磁翻板等的工作参数进行计算和反复调试,体现了系统分析的科学性原则;
(3)在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素,A项“滚珠直径的变化”是输入量,不是干扰因素;
(4)观察题图中的电磁翻板盖,盖板转轴轴孔位置应在结构右侧并能够实现平滑翻转,可直接排除B和D项。同时考虑到不同滚珠需要在盖板上顺利滚下,必须保证斜面平整,排除A项,选择C项;
(5)对部件进行表面处理时可先用细锉锉平表面,用精细级金刚砂打磨,而要实现防锈,就应该进行油漆或者镀层。电镀是用电解等方法在金属表面涂上一薄层抗氧化的铬等金属材料,可使金属制品外表美观且能够防止锈蚀,此题应选择B项。
2.(1)B (2)A (3)A (4)B (5)D
解析 (1)系统设计时,需要对送料速度、剪切刀的剪切速度等参数进行建模和定量分析,体现了系统分析的科学性原则。
(2)送料轮对钢板的摩擦力使钢板移动,因此使送料轮在钢板上施加足够大的压力,才能保证送料轮顺利送料。
(3)在控制系统中,除输入量以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。测量轮采集送料速度和长度信息是输入量,所需板料长度的改变不是干扰因素。
(4)剪切的瞬间降低送料速度,剪切完成后恢复到原送料速度,剪切时间影响了送料,A选项不合理;剪切机构随钢板同步移动的过程中剪切钢板,剪切时间不影响送料速度,剪切完成后快速回移,能保证剪切的长度不改变;C剪切机构不随钢板移动,不管怎么提高剪切刀的剪切速度,都影响送料速度。
(5)剪切时,剪切刀不可能正对,应错开一小段距离,顺利剪下,A,B都正对了,C无法顺利剪下。
3.(1)A (2)C (3)D (4)①控制器 ②电控阀门 ③水箱或水箱里的水 ④水位传感器
解析 本题考查控制系统的分析与设计。根据题目叙述:
(1)原系统中浇水的控制是定时控制,其控制方式属于开环控制,故选A;
(2)在该系统的改进设计中明确的问题是设计自动补水控制子系统,故选C;
(3)本小题实际考查的是系统的设计,题干中所述是“设计补水子系统”,同时还要考虑定时浇水子系统,这两个子系统之间具有相关性,但无主次之分,所以设计时不能有先后之分,故选D;
(4)设计的补水控制子系统的工作方式属于闭环控制,其工作过程方框图如图。
4.(1)A (2)C (3)B (4)B
考向预测
1.(1)A (2)B (3)AC
(4)①排水泵 ②鱼缸或鱼缸中的水
2.(1)C (2)D (3)A (4)C
3.(1)ABDE (2)B (3)A (4)AB
4.(1)A (2)D (3)D (4)①水泵(或电动机、电动机和水泵等均对)  ②水网中的水(或管网中的水、管网、供水网、水网、供水网中的水等相近用词均对) ③实际压力(水的实际压力、水压、出水口的水压等相近用语均对) ④压力传感器
5.(1)B (2)BE (3)C (4)①控制单元
②桨距激励器、旋转叶片 ③发电机 ④转速传感器
6.(1)BE (2)C (3)C (4)①B ②D(共41张PPT)
考向一 系统、控制
目 录
CONTENTS
真题演练
01
考向预测
02
真题演练
1
1.(2021·1月选考真题)如图所示为钢制滚珠自动分选控制系统,其工作过程:PLC控制气缸使推杆运动,推动滚珠至测量位置,传感器测量头下移压住滚珠进行直径测量;PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启,并使限位挡板下移,推杆推动滚珠落入容器中。请根据示意图和描述,完成以下任务。
(4)小明设计了四种结构的电磁翻板盖,其中合理的是________(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入“________”处);
(5)为防止电磁翻板盖生锈,下列表面处理方法中合理的是________(在A.锉削;B.电镀;C.砂纸打磨中选择合适的选项,将序号填入“________”处)。
答案 (1)A (2)B (3)A (4)C (5)B
解析 (1)传感器测量的是滚珠的直径,而输出量为滚珠落入相应的容器中,传感器没有检测输出量,没有反馈,控制方式为开环控制;
(2)系统分析应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程和结果更具说服力。系统设计时,对气缸、电磁翻板等的工作参数进行计算和反复调试,体现了系统分析的科学性原则;
(3)在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素,A项“滚珠直径的变化”是输入量,不是干扰因素;
(4)观察题图中的电磁翻板盖,盖板转轴轴孔位置应在结构右侧并能够实现平滑翻转,可直接排除B和D项。同时考虑到不同滚珠需要在盖板上顺利滚下,必须保证斜面平整,排除A项,选择C项;
(5)对部件进行表面处理时可先用细锉锉平表面,用精细级金刚砂打磨,而要实现防锈,就应该进行油漆或者镀层。电镀是用电解等方法在金属表面涂上一薄层抗氧化的铬等金属材料,可使金属制品外表美观且能够防止锈蚀,此题应选择B项。
2.(2021·6月选考真题)如图所示是一种钢板剪切机的控制示意图,剪切机构安装在切台上。其工作过程:上下送料轮推动钢板向前移动,测量轮采集送料速度和长度信息,控制器根据接收到的信号控制剪切机构切断钢板,得到所需长度的板料。请根据示意图和描述,完成以下任务:
(4)为了实现剪切钢板时连续送料,提高生产效率,合理的措施是________(在A.剪切的瞬间降低送料速度,剪切完成后恢复到原送料速度;B.剪切机构随钢板同步移动的过程中剪切钢板,剪切完成后快速回移;C.剪切机构不随钢板移动,提高剪切刀的剪切速度中选择合适的选项,将序号填入“____________”处);
(5)图中虚线框中需要安装一对剪刀,下列关于剪切刀的形状和布置方案中合理的是________。
答案 (1)B (2)A (3)A (4)B (5)D
解析 (1)系统设计时,需要对送料速度、剪切刀的剪切速度等参数进行建模和定量分析,体现了系统分析的科学性原则。
(2)送料轮对钢板的摩擦力使钢板移动,因此使送料轮在钢板上施加足够大的压力,才能保证送料轮顺利送料。
(3)在控制系统中,除输入量以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。测量轮采集送料速度和长度信息是输入量,所需板料长度的改变不是干扰因素。
(4)剪切的瞬间降低送料速度,剪切完成后恢复到原送料速度,剪切时间影响了送料,A选项不合理;剪切机构随钢板同步移动的过程中剪切钢板,剪切时间不影响送料速度,剪切完成后快速回移,能保证剪切的长度不改变;C剪切机构不随钢板移动,不管怎么提高剪切刀的剪切速度,都影响送料速度。
(5)剪切时,剪切刀不可能正对,应错开一小段距离,顺利剪下,A,B都正对了,C无法顺利剪下。
3.(2024·1月浙江选考)小明在通用技术实践课上设计制作了植物定时浇水控制装置。使用中发现需要人工向水箱中加水,小明想增加自动补水控制子系统(如图所示),实现全自动浇水。控制器分别控制水泵和电控阀门,浇水时启动水泵抽水,当水位下降到下限时,打开电控阀门,向水箱补充自来水,当水位上升到上限时,关闭电控阀门。请根据题图及其描述完成以下任务:
(4)请根据题图及其描述填写补水控制子系统方框图(填写文字,全对得分)。
答案 (1)A (2)C (3)D (4)①控制器 ②电控阀门 ③水箱或水箱里的水 ④水位传感器
解析 本题考查控制系统的分析与设计。根据题目叙述:
(1)原系统中浇水的控制是定时控制,其控制方式属于开环控制,故选A;
(2)在该系统的改进设计中明确的问题是设计自动补水控制子系统,故选C;
(3)本小题实际考查的是系统的设计,题干中所述是“设计补水子系统”,同时还要考虑定时浇水子系统,这两个子系统之间具有相关性,但无主次之分,所以设计时不能有先后之分,故选D;
(4)设计的补水控制子系统的工作方式属于闭环控制,其工作过程方框图如图。
4.(2024·6月浙江选考)如图所示为教学楼的走廊,小明发现晚上没人时灯也亮着,于是准备制作声光控开关,并用其控制吸顶灯。天黑时检测到一定响度的声音灯就亮。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)________(A.观察日常生活;B.收集和分析信息;C.技术研究与技术试验);
(4)小明准备用人体感应模块替代声音传感器,天黑检测到人体热辐射信号时,灯就点亮。以下是小明绘制的控制系统方框图,其中正确的是(单选)________。
答案 (1)A (2)C (3)B (4)B
考向预测
2
1.(2024·4月丽衢湖二模)小明用图a所示的鱼缸养鱼,换水很不方便。上网搜集资料后,设计了如图b所示的智能鱼缸系统,该系统由排水控制子系统、补水控制子系统组成。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)________;
A.观察日常生活 B.上网搜集资料
C.技术试验
(2)从设计的一般过程角度分析,以下属于制订设计方案环节的是(单选)________;
A.明确设计要求
B.对收集的信息进行设计分析
C.利用合适的装置制作模型
(4)排水控制子系统的工作过程:水质不合格时,排水泵开始排水。请根据题图b及其描述填写排水控制子系统方框图(填写文字,全对给分)。
答案 (1)A (2)B (3)AC (4)①排水泵 ②鱼缸或鱼缸中的水
2.(2024·3月9+1联盟)如图a所示是一款绳子长度可调的水幕秋千,仅在荡秋千的人经过横梁下方一定范围的时段内水幕停止喷水。为防止荡秋千的人淋到水,原设计者按秋千摆动的最长周期将喷水与停喷的对应角度设为定值,减弱了水幕效果。小明想改进设计为如图b所示的方案,工作原理:开始荡秋千时,单片机根据动感传感器检测到的前3个周期数据,计算出水幕启喷与停喷的对应角度(图b中α角),不发送指令,水幕不喷水;之后若秋千仍保持摆动,单片机发送指令至控制电路,实现对电磁阀开或闭的控制。
请根据题图及其描述完成以下任务:
(1)小明在该系统的改进设计中明确的主要问题是(单选)________;
A.摆动周期与绳子长度有关
B.设计摆动到特定角度启喷与停喷水幕控制子系统
C.设计自动适应不同绳子长度的启喷与停喷水幕控制子系统
(2)改进完成后,在秋千板固定30 kg重物,绳子调到3种不同长度,分别试荡秋千,观察水幕效果。该试验属于(单选)________;
A.优选试验法 B.强化试验法
C.虚拟试验法 D.模拟试验法
(3)改进后的系统中喷水的控制方式属于(单选)________;
A.开环控制 B.闭环控制
答案 (1)C (2)D (3)A (4)C
3.(2024·4月嘉兴二模)为参加小区“最美庭院”评选活动,小马准备对家中的庭院进行亮化改造(如图a所示),设计要求为:晴天时,白天太阳能板给电池充电,照明灯不亮,到了晚上电池给照明灯供电。请完成以下任务:
(1)小马对庭院亮化系统的设计分析,其中正确的是(多选)________;
A.应根据照明灯功率的大小确定电池的容量、电压等参数
B.太阳能板的功率、电流、电压等参数要与电池相匹配
C.考虑安全性应该将线路直接埋伏在庭院的泥土中
D.太阳能板的安装方向和角度是影响其发电功率的重要因素
E.选择防水性能好、透光度高的灯罩。
(2)由于电池的输出功率较小,照明灯光源应选用(单选)________;
(3)图b是充电子系统示意图,虚线框中A与B之间应连接的元件是(单选)________;
A.二极管 B.电阻
C.光敏电阻 D.电容
答案 (1)ABDE (2)B (3)A (4)AB
(4)为了实现灯光的自动控制,下列设计方案中合理的是(多选)________。
4.(2024·4月强基联盟)小明家的住宅楼是高层楼房,常出现用水高峰时水压低导致水流量小,用水低谷时水流量大的情况。用水和供水的不平衡体现在供水的压力上:当用水多而供水少时,则压力低;当用水少而供水多时,则压力高。为提高供水质量,小明想设计一款恒压供水控制系统,供水网出口压力值根据用户需求确定,当用水量发生 变化时,控制器控制电动机和水泵,调节水泵输出水流量,以实现恒压供水。
(3)小明制作了模型后准备测试,接下来需要做的是(单选)________;
A.收集信息 B.方案构思 C.方案筛选 D.方案评价
(4)根据题图及其描述填写恒压控制系统方框图(填写文字,全对得分)。
答案 (1)A (2)D (3)D (4)①水泵(或电动机、电动机和水泵等均对)  ②水网中的水(或管网中的水、管网、供水网、水网、供水网中的水等相近用词均对) ③实际压力(水的实际压力、水压、出水口的水压等相近用语均对) ④压力传感器
5.(2024·4月金华10校)小明在通用技术实践课上设计了一款如图所示的风力发电系统。工作时,风带动旋转叶片转动,经齿轮箱变速后带动发电机转动发电。当风向标检测到的风向与机舱正对角度偏离预设角度时,控制单元控制偏航机构水平转动调整顶部机舱来校正偏差,使机舱始终正对风向,提高发电效率;当风速过大时,转速传感器测得发电机转速与预设值产生偏差,控制单元控制桨距激励器调整旋转叶片桨距,减小与风的接触面降低叶片转速继而降低发电机转速,使发电机转速稳定在设定范围内。请根据题图及其描述完成以下任务:
(1)该系统较复杂,小明想采用立体模型将设计构思简单地表达出来,以便深入探讨时使用,适合采用的模型为(单选)________;
A.概念模型 B.草模 C.功能模型 D.结构模型
(2)在设计时,小明通过网络搜集了大量的有关风力发电机的资料,并进行分析,提出了以下设计要求:
A.电力供应系统应做好绝缘防护
B.风向标能够在不同的气候条件下正常工作
C.旋转叶片采用螺旋结构调整桨距
D.塔的高度应大于旋转叶片尺寸
E.采用闭环控制系统来应对风力、风向的变化
其中主要从环境角度考虑的是(多选)________;
(4)请根据题图及其描述,填写发电机转速控制子系统方框图(填写文字,全对得分)。
答案 (1)B (2)BE (3)C (4)①控制单元 ②桨距激励器、旋转叶片 ③发电机 ④转速传感器
6.(2024·2月协作体)小明注意到瘫痪老人因长期平卧导致的皮肤问题,于是他决定设计一款可调节角度的折叠床。请完成以下任务:
(1)小明提出了以下设计要求:
A.采用螺杆结构,实现背部可在0~60°任意位置固定,腿部在0~40°任意位置固定
B.能够匹配市面上常见的标准尺寸床垫
C.内部多处安装偏心马达,实现均匀振动按摩功能
D.床在角度调整过程中,不能发出刺耳的声音
E.支撑脚底下安有橡胶垫,防止划伤地板
设计分析时,主要从“环境”角度考虑的有(多选) ________;
(2)根据设计的一般过程,以下属于制订设计方案环节的是(单选)________;
A.明确合理的设计要求
B.明确小明是否有设计该项目的能力
C.采用联想法构思折叠结构
D.制作功能模型用于性能测试
(3)设计该折叠床系统时,既要考虑如何实现多功能,又要考虑制造难度,体现了系统分析的(单选)________;
A.整体性原则 B.科学性原则
C.综合性原则
(4)小明制作完成该折叠床后,对其电子控制系统进行测试:小明发出语音指令,系统通过麦克风接收声音,MCU进行语音识别,计算出相应步进电机所需转动角度,步进电机带动螺杆转动,以改变背部的倾斜度。请选择合适的选项补充完整该控制系统方框图。
A.麦克风 B.步进电机
C.转动指令 D.倾斜度
答案 (1)BE (2)C (3)C (4)①B ②D

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